DE69527300T2 - Automatische empfindlichkeitssteuerung - Google Patents

Automatische empfindlichkeitssteuerung

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DE69527300T2
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audio signal
signal
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noise floor
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Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Systeme mit automatischer Verstärkungsregelung (AGC) für Gehörprothesen und Hörhilfen, insbesondere, aber nicht ausschließlich, für Cochlear-Prothesen.
    • Allgemeiner Stand der Technik
  • In Geräten, bei denen Schall verstärkt oder elektrische Stimuli zur Erzeugung einer Schallwahrnehmung bereitgestellt werden, muss ein AGC-System verwendet werden. Dieses stellt die in einem Verstärker verwendete Verstärkung ein, um so den vorherrschenden Schallpegel in der Umgebung zu berücksichtigen. Die Verwendung einer einfachen AGC, die z. B. immer auf einen vordefinierten Pegel einstellt, kann zu Schwierigkeiten führen, wenn gerade kein sinnvoller Schall erzeugt wird - in diesem Fall kann das Hintergrundrauschen soweit verstärkt werden, dass es störend wird. Bei einem herkömmlichen System ohne manuelle Verstärkungsregelung wird dieses Hintergrundrauschen so verstärkt, dass es einen mittleren Pegel aufweist, der dem der interessierenden Klänge, wie zum Beispiel Sprache, äquivalent ist. Dies ist offensichtlich für den Benutzer nicht zufriedenstellend.
  • Bei den meisten praktischen Systemen wird ein Empfindlichkeits- oder Einfangsverstärkungsregler bereitgestellt, damit der Benutzer die maximale Verstärkung der AGC auf einen entsprechenden Pegel einstellen kann. Patienten stellen dies im allgemeinen auf eine Position ein, in der das wahrgenommene Signal/Rausch-Verhältnis maximiert wird. Dies wird allgemein dann der Fall sein, wenn die AGC gerade an dem Punkt ist, zu wirken, wenn eine andere Person zu ihnen spricht. Eine höhere Einstellung als diese bedeutet, dass der Hintergrundrauschpegel bei Abwesenheit von Sprache von der AGC erhöht wird, während die Signalamplitude erniedrigt wird, wenn Sprache vorliegt. Dadurch entsteht der Nachteil, dass der Hintergrundrauschpegel höher erscheint, und es wird tendenziell die Sprachunterscheidung beeinträchtigt, da die Signalamplitudeninformationen komprimiert sind. Wenn die Verstärkung dagegen zu niedrig eingestellt ist, arbeitet die AGC überhaupt nicht, und das Signal kann ohne weiteres zu schwach sein, um eine gute Sprachunterscheidung durch den Benutzer zu ermöglichen.
  • Ungeachtet dieser Schwierigkeiten wird die AGC im allgemeinen bereitgestellt, da, wenn der Benutzer selbst spricht, das von dem Mikrofon aufgenommene Signal wesentlich lauter ist, als wenn eine andere Person spricht. Außerdem kann die sprechende Person ihre Stimme anheben. Ohne AGC führt jeder dieser Fälle zu einer Begrenzung und Verzerrung des Signals und einer entsprechenden Verschlechterung des Ausgangssignals des Signalprozessors.
  • Eine weitere Schwierigkeit entsteht, wenn sich ein Benutzer von einer stillen Situation zu einer lauteren bewegt. In dieser Situation ist das Grundrauschen höher und die Konversation lauter. Die AGC wirkt, wenn andere Leute und der Benutzer sprechen und das wahrgenommene Signal/Rausch-Verhältnis schlechter als das tatsächliche Verhältnis ist, da während der Sprache die Verstärkung niedriger als in den Pausen ist. In diesem Fall wäre es vorteilhaft, die Empfindlichkeit zu verringern.
  • Aus dem US-Patent Nr. 4,052,678 an Ramsland ist eine Schaltung zur Erzeugung eines den Rauschpegel eines Audiosignals in einem Empfänger-Voting-System anzeigenden Signals bekannt. Die Schaltung erzeugt jedoch kein aufbereitetes Audiosignal und eignet sich auch nicht für die Anwendung der vorliegenden Erfindung, da sie keinen vorbestimmten Schwellenpunkt ermöglicht.
  • Aus dem US-Patent Nr. 4718099 für Hotvet ist eine AGC- Anordnung bekannt, bei der, wenn ein Eingangssignal ein vorbestimmtes Maximum überschreitet, ein schnelles Attack-Ansprechverhalten die Verstärkung reduziert. Es wird eine variable Freigabeperiode verwendet. Es wird jedoch nichts von der Bestimmung eines Grundrauschens für die Anordnung erwähnt - man verwendet eine Mittelwertbildungsänordnung. Eine andere Anordnung, die einen Ansatz der Rauschmittelung und der variablen Attack- Zeit verwendet, ist aus US 5144675 für Killion et al. bekannt. Andere Offenlegungen verwenden eine Kombination von Lang- und Kurzzeit-Mittelwertbildung und einen Differenzverstärker - zum Beispiel das US- Patent Nr. 4996712 für Lawrence et al. und die australische Patentanmeldung Nr. 17099/88 der Hughes Aircraft Company.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten AGC-Systems für Hörhilfen und Gehörprothesen dergestalt, dass die Empfindlichkeit des Systems besser auf die vorherrschende Schallumgebung als vorherige Geräte reagiert.
    • Kurze Darstellung der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verarbeiten eines Audiosignals in einer Gehörprothese, um die Verständlichkeit einer von einem Träger der Gehörprothese wahrgenommenen Ausgabe der Gehörprothese zu optimieren, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
  • a) Verstärken des Audiosignals mittels eines Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung, um ein Audiosignal mit eingestellter Verstärkung zu erzeugen;
  • b) Einstellen der Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung mittels einer rückgekoppelten Regelanordnung als Reaktion auf das Audiosignal mit eingestellter Verstärkung, umfassend:
  • Ermitteln des Grundrauschens des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung; und
  • Vergleichen des Grundrauschens mit einem voreingestellten Schwellenpegel, wobei dieser Vergleichsschritt ein Regelsignal an den Verstärker mit einstellbarer Verstärkung liefert, um die Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung in Übereinstimmung mit dem Vergleich zwischen dem ermittelten Grundrauschen und dem voreingestellten Schwellenpegel zu variieren; und
  • c) Weiterleiten des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung an weitere Teile der Gehörprothese für eine weitere Verarbeitung.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verarbeiten eines digitalen Audiosignals in einer Gehörprothese mittels eines Mikroprozessors und Software, um die Verständlichkeit von geräuschen, die dem Träger übermittelt werden, zu maximieren, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
  • a) Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Audiosignal, um das digitale Audiosignal zu verstärken, und dadurch ein digitales Audiosignal mit eingestellter Verstärkung zu erzeugen, wobei der Grad der Verstärkung einer Erhöhung oder Verringerung unterliegt.
  • b) Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Audiosignal mit eingestellter Verstärkung, um ein digitales Einhüllendensignal zu erzeugen;
  • c) Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Einhüllendensignal, um einen Grundrauschwert zu erzeugen, der das Minimum des digitalen Einhüllendensignals während einer vorgegebenen Zeitperiode repräsentiert;
  • d) Vergleichen des Grundrauschwertes mit einem Schwellenwert;
  • e) Erhöhen der auf das digitale Audiosignal angewendeten Verstärkung, wenn der Grundrauschwert geringer ist als der Schwellenwert; und
  • f) Verringern der auf das digitale Audiosignal angewendeten Verstärkung, wenn der Grundrauschwert größer als der Schwellenwert ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines Audiosignals in einer Gehörprothese, um die Verständlichkeit der von einem Benutzer der Gehörprothese wahrgenommenen Ausgabe der Gehörprothese zu optimieren, wobei die Vorrichtung aufweist:
  • a) einen Verstärker mit einstellbarer Verstärkung, um das Audiosignal zu verstärken und dadurch ein Audiosignal mit eingestellter Verstärkung zu erzeugen,
  • b) eine rückgekoppelte Regelanordnung, die auf das Audiosignal mit eingestellter Verstärkung reagiert, um die Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung einzustellen, gekennzeichnet durch:
  • Mittel zum Ermitteln des Grundrauschens des Verstärkerausgangs;
  • Mittel zum Vergleichen des Grundrauschens mit einem voreingestellten Schwellenpegel; und
  • Mittel zum Bereitstellen eines Regelsignals für den Verstärker mit einstellbarer Verstärkung, um die Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung in Übereinstimmung mit dem Vergleich zwischen dem ermittelten Grundrauschen und dem voreingestellten Schwellenpegel zu variieren, und
  • c) Mittel zum Weiterleiten des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung an weitere Teile der Gehörprothese für eine weitere Verarbeitung.
  • Gemäß einem letzten Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines digitalen Audiosignals in einer Gehörprothese mittels eines Mikroprozessors und Software, um die Verständlichkeit von geräuschen, die einem Benutzer geliefert werden, zu maximieren, wobei die Software Befehle enthält, die umfassen:
  • a) Mittel zum Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Audiosignal, um das digitale Audiosignal zu verstärken und dadurch ein digitales Audiosignal mit eingestellter Verstärkung zu erzeugen, wobei der Grad der Verstärkung einer Erhöhung oder Verringerung unterliegt;
  • b) Mittel zum Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Audiosignal mit eingestellter Verstärkung, um ein digitales Einhüllendensignal zu erzeugen;
  • c) Mittel zum Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Einhüllendensignal, um einen Grundrauschwert zu erzeugen, der das Minimum des digitalen Einhüllendensignals während einer voreingestellten Zeitdauer repräsentiert;
  • d) Mittel zum Vergleichen des Minimums der digitalen Einhüllenden mit einem Schwellenwert;
  • e) Mittel zum Erhöhen der auf das digitale Audiosignal angewendeten Verstärkung, wenn der Grundrauschwert geringer ist als der Schwellenwert; und
  • f) Mittel zum Verringern der auf das digitale Audiosignal angewendeten Verstärkung, wenn der Grundrauschwert größer ist als der Schwellenwert.
  • Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass, wenn sich ein Benutzer zu einer lauteren Umgebung bewegt, der Rauschpegel insgesamt mit einer relativ langsamen Ansprechzeit reduziert wird, so dass zum Beispiel die AGC die Verstärkung während den Pausen zwischen Sprache nicht erhöht, so dass der Rauschpegel lauter als notwendig wird.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird ausführlicher mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Implementierung der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 schematisch eine Implementierung des Einhüllendendetektors;
  • Fig. 3 schematisch eine Implementierung des Minimum- Detektors;
  • Fig. 4 schematisch eine Implementierung des Komparators; und
  • Fig. 5 schematisch eine Implementierung des Integrierers.
    • Ausführliche Beschreibung
  • Mit Bezug auf Fig. 1 empfängt das Mikrofon 10 ein Signal und gibt es an den Verstärker 11 mit variabler Verstärkung aus. Das Ausgangssignal 20 des Verstärkers wird durch den Einhüllendendetektor 17 verarbeitet, der das Signal 20 gleichrichtet und die Audiofrequenzen entfernt. Das resultierende Einhüllendenamplitudensignal 21 wird dann durch den Minimum-Detektor 16 verarbeitet, der schnell auf jede Reduktion des Einhüllendenamplitudensignals 21 reagiert und auf Zunahmen nur allmählich reagiert. Auf diese Weise gibt das Ausgangssignal 15 des Minimum-Detektors 16 die niedrigste Signalamplitude über die vorausgehende Periode wider. Diese Periode würde in der Regel durch Verändern der Zeitkonstanten des Minimum-Detektors auf mehrere Sekunden eingestellt. Somit ist das Ausgangssignal 15 das Grundrauschen.
  • Der Komparator 13 vergleicht das Signal 15 mit einem voreingestellten Schwellenwert 14, der so bestimmt wird, dass er dem höchsten annehmbaren Pegel entspricht. Wenn das Signal 15, das heißt, das Grundrauschen, über diesem Pegel liegt, bewirkt das Komparatorausgangssignal 22, dass der Integrierer 12 beginnt, langsam rampenförmig herunterzufahren. Das sich reduzierende Ausgangssignal des Integrierers 12 wird zur Regelung der Verstärkung des Verstärkers 11 zurückgekoppelt, so dass das Ausgangssignal 20 und dementsprechend das Grundrauschsignal 15 vermindert werden. Wenn das Signal 15 unter dem Schwellenpunkt liegt, bewirkt das Komparatorausgangssignal 22, dass der Integrierer 12 rampenförmig herauffährt, und die Verstärkung des Verstärkers 11 wird vergrößert. Auf diese Weise wird die maximale Verstärkung der AGC immer niedrig auf einem Pegel gehalten, so dass das Grundrauschen bei Fehlen eines Signals in der Nähe des Schwellenpunkts liegt.
  • Mit Bezug auf Fig. 2 ist eine einfache analoge Implementierung des Einhüllendendetektors gezeigt. Dies ist eine standardmäßige Demodulationsschaltung mit einer Diode D1 und einem Filter R1C1. Vorzugsweise ist R1C1 viel größer als 1/f, wobei f die höchste wahrscheinliche Frequenz in dem Audiosignal ist.
  • Fig. 3 zeigt eine mögliche Minimum- oder Dip-Detektoranordnung, die in Hardware implementiert ist. Diese Implementierung verwandelt das Problem des Findens des Minimums des Einhüllendendetektorausgangssignals VR in das des Findens der Spitze von VRef-VR, wobei VRef eine Bezugsspannung ist. Der Operationsverstärker 25 ist im Differenzmodus konfiguriert, um so VRef-VR zu erfassen und entsprechend einen Minimalwert für VR auszugeben.
  • Fig. 4 zeigt den Komparator mit einem Opamp 13 zum Vergleichen des Grundrauschens 15 mit dem vorbestimmten Schwellenpunkt 14.
  • Fig. 5 zeigt eine Hardwareimplementierung des Integrierers. Der Opamp 24 wird durch den Kondensator C2 und den Widerstand R2 mit Rückkopplung geregelt. Wenn das Komparatorausgangssignal 22 auf High-Pegel liegt, wodurch angezeigt wird, dass das erfaßte Grundrauschen größer als der Schwellenpunkt ist, dann fährt der Opamp 24 rampenförmig herunter, wodurch das Ausgangssignal des Verstärkers 11 reduziert wird. Wenn das Ausgangssignal 22 auf Low-Pegel liegt, dann fährt der Opamp rampenförmig herauf, um so das Ausgangssignal des Verstärkers zu vergrößern.
  • Die vorliegende Erfindung kann vollständig oder teilweise in Software implementiert werden. Bei einer Implementierung muss das Signal, für das eine Verstärkungsregelung erforderlich ist, einen Analog/Digital- Umsetzer herkömmlichen Typs mit einer Abtastrate von 16 026 kHz durchlaufen. Der Eingangsspannungsbereich beträgt 366 uV bis 1,5 V Spitze-Spitze. Jeder Erniedrigungsschritt in der Verstärkung beträgt 8mal die Größe jedes Erhöhungsschritts. Es folgt eine Pseudocodebeschreibung einer Softwareimplementierung.
  • Start ASC:
  • Neuen EingangsabtastvJert (A1) holen
  • %Eingangssignal verstärken
  • A2 = Gain*A1
  • %Signaleinhüllende berechnen und Minima finden (Hintergrundrauschen in %Fehlen von Sprache) Einhüllende = Mittelwert von (A2 über 64 ms) Noise_Floor = Minimum (Werte der Einhüllenden über die letzten 10 Sekunden)
  • %Aktualisieren der Verstärkung auf Direkt-Einhüllenden- Minima in Richtung Schwellenpunkt
  • If (Noise_Floor < Breakpoint) then increment (Gain) else Decrement (Gain)
  • %Verstärkung auf vernünftigen Bereich begrenzen If(Gain > GainMax) then Gain = GainMax If (Gain < GainMin) then Gain = GainMin
  • GOTO Start ASC
  • Auf diese Weise werden die Funktionen der Einhüllenden- Detektion, der Minimum-Detektion, des Komparators und des Integrierers in Software durchgeführt und liefern Verstärkungsregelsignale für den Verstärker.
  • Es gibt viele alternative Verfahren zur Implementierung der vorliegenden Erfindung. Im Kontext von Cochlear- Implantaten kann die vorliegende Erfindung in den von der vorliegenden Anmelderin hergestellten Sprachverarbeitungsgeräten integriert werden. Bei den Geräten SPECTRA und MSP kann die vorliegende Erfindung mit einem Dämpfungsglied implementiert werden, das durch einen FET gebildet wird, der als variabler Widerstand verwendet wird, um in Kombination mit Software im Codierer ein Dämpfungsglied zu bilden. Als Alternative kann ein digitales Dämpfungsglied verwendet werden, zusammen mit einer Hardwareimplementierung, wobei Aufwärts-/Abwärtszähler und digitale Komparatoren verwendet werden. Außerdem sind andere Implementierungen möglich, wie zum Beispiel vollständig digitale oder vollständig analoge. Ein vollständig digitaler Ansatz würde am Frontend einen Analog/Digital-Umsetzer erfordern, wobei die Dämpfung in einem digitalen Signalprozessor durchgeführt wird. Ein vollständig analoger Ansatz würde Operationsverstärker, Komparatoren und Integrierer verwenden, um dieselben Ergebnisse zu erzielen.
  • Außerdem sind andere hybride Ansätze möglich, die von den in dem vorliegenden Dokument beschriebenen verschieden sind und für Fachleute offensichtlich sind. Es versteht sich, dass die konkrete offengelegte Hardwareanordnung nur eine mögliche Ausführungsform ist. Dem Leser werden Varianten und Zusätze innerhalb des allgemeinen Konzepts offensichtlich sein.

Claims (32)

1. Verfahren zum Verarbeiten eines Audiosignals in einer Gehörprothese, um die Verständlichkeit einer von einem Träger der Gehörprothese wahrgenommenen Ausgabe der Gehörprothese zu optimieren, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
(a) Verstärken des Audiosignals mittels eines Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung, um ein Audiosignal mit eingestellter Verstärkung zu erzeugen;
(b) Einstellen der Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung mittels einer rückgekoppelten Regelanordnung als Reaktion auf das Audiosignal mit eingestellter Verstärkung, umfassend:
Ermitteln des Grundrauschens des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung; und
Vergleichen des Grundrauschens mit einem voreingestellten Schwellenpegel, wobei dieser Vergleichsschritt ein Regelsignal an den Verstärker mit einstellbarer Verstärkung liefert, um die Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung in Übereinstimmung mit dem Vergleich zwischen dem ermittelten Grundrauschen und dem voreingestellten Schwellenpegel zu variieren; und
(c) Weiterleiten des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung an weitere Teile der Gehörprothese für eine weitere Verarbeitung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Einstellens der Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung mittels der rückgekoppelten Regelanordnung als Reaktion auf das Audiosignal mit eingestellter Verstärkung die weiteren Schritte umfasst:
(a) Ermitteln der Einhüllenden des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung, um ein Einhüllendensignal zu erzeugen;
(b) Überwachen des Einhüllendensignals, um ein Grundrauschsignal zu erzeugen, das auf einen Minimalwert des Einhüllendensignals während einer Zeitperiode hinweist;
(c) Verringern der Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung, wenn das Grundrauschsignal größer ist als der voreingestellte Schwellenpegel; und
(d) Erhöhen der Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung, wenn das Grundrauschsignal geringer ist als der voreingestellte Schwellenpegel.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Erzeugens der Einhüllenden des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung, um ein Einhüllendensignal zu erzeugen, mittels einer Diodendetektorschaltung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Überwachens des Einhüllendensignals, um ein Grundrauschsignal zu erzeugen, das auf den Minimalwert der Einhüllenden während einer Zeitperiode hindeutet, mittels eines Minimumdetektors implementiert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Verstärker mit einstellbarer Verstärkung einen spannungsgesteuerten Verstärker aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Verstärker mit einstellbarer Verstärkung eine feste Verstärkungsstufe und eine variable Dämpfungsstufe aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die variable Dämpfungsstufe mittels eines Feldeffekttransistors implementiert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Mittel zum Vergleichen des Grundrauschens mit einem voreingestellten Schwellenpegel einen Operationsverstärker umfassen.
9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Mittel zum Bereitstellen eines Regelsignals an den Verstärker mit einstellbarer Verstärkung einen invertierenden Integrierer aufweisen.
10. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Grundrauschsignal als Reaktion auf ein Ansteigen der Einhüllenden des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung relativ langsam ansteigt und als Reaktion auf ein Absinken der Einhüllenden relativ schnell absinkt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schwelle derart gewählt ist, dass sie mit dem höchsten für den Benutzer noch akzeptablen Pegel übereinstimmt.
12. Verfahren zum Verarbeiten eines digitalen Audiosignals in einer Gehörprothese mittels eines Mikroprozessors und Software, um die Verständlichkeit von Geräuschen, die dem Träger übermittelt werden, zu maximieren, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
(a) Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Audiosignal, um das digitale Audiosignal zu verstärken, und dadurch ein digitales Audiosignal mit eingestellter Verstärkung zu erzeugen, wobei der Grad der Verstärkung einer Erhöhung oder Verringerung unterliegt;
(b) Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Audiosignal mit eingestellter Verstärkung, um ein digitales Einhüllendensignal zu erzeugen;
(c) Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Einhüllendensignal, um einen Grundrauschwert zu erzeugen, der das Minimum des digitalen Einhüllendensignals während einer vorgegebenen Zeitperiode repräsentiert;
(d) Vergleichen des Grundrauschwertes mit einem Schwellenwert;
(e) Erhöhen der auf das digitale Audiosignal angewendeten Verstärkung, wenn der Grundrauschwert geringer ist als der Schwellenwert; und
(f) Verringern der auf das digitale Audiosignal angewendeten Verstärkung, wenn der Grundrauschwert größer als der Schwellenwert ist.
13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die an dem digitalen Audiosignal durchgeführten Berechnungen, um den Grundrauschwert zu erzeugen, den Grundrauschwert als Reaktion auf ein Ansteigen des digitalen Einhüllendensignals relativ langsam erhöhen und den Grundrauschwert als Reaktion auf ein Absinken des digitalen Einhüllendensignals relativ schnell verringern.
14. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Gehörprothese eine Hörhilfe ist.
15. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Gehörprothese eine Cochlear-Prothese ist.
16. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Schwelle derart ausgewählt ist, dass sie dem höchsten für den Träger akzeptablen Pegel entspricht.
17. Vorrichtung zum Verarbeiten eines Audiosignals in einer Gehörprothese, um die Verständlichkeit der von einem Benutzer der Gehörprothese wahrgenommen Ausgabe der Gehörprothese zu optimieren, wobei die Vorrichtung aufweist:
(a) einen Verstärker mit einstellbarer Verstärkung (11), um das Audiosignal zu verstärken und dadurch ein Audiosignal mit eingestellter Verstärkung (20) zu erzeugen,
(b) eine rückgekoppelte Regelanordnung, die auf das Audiosignal mit eingestellter Verstärkung reagiert, um die Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung einzustellen, gekennzeichnet durch:
Mittel zum Ermitteln des Grundrauschens (15) des Verstärkerausgangs;
Mittel (13) zum Vergleichen des Grundrauschens (15) mit einem voreingestellten Schwellenpegel (14); und
Mittel (12) zum Bereitstellen eines Regelsignals für den Verstärker (11)mit einstellbarer Verstärkung, um die Verstärkung des Verstärkers (11) mit einstellbarer Verstärkung in Übereinstimmung mit dem Vergleich zwischen dem ermittelten Grundrauschen (15) und dem voreingestellten Schwellenpegel (14) zu variieren, und
(c) Mittel zum Weiterleiten des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung an weitere Teile der Gehörprothese für eine weitere Verarbeitung.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei dem die rückgekoppelte Regelanordnung, die auf das Audiosignal mit einstellbarer Verstärkung reagiert, aufweist:
(a) Mittel (17) zum Ermitteln der Einhüllenden des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung, um ein Einhüllendensignal zu erzeugen;
(b) Mittel (16) zum Überwachen des Einhüllendensignals, um ein Grundrauschsignal zu erzeugen, das auf den Minimalwert des Einhüllendensignals während einer Zeitperiode hinweist;
(c) Mittel zum Verringern der Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung, wenn das Grundrauschsignal größer ist als der durch den Benutzer der Gehörprothese eingestellte Schwellenwert; und
(d) Mittel zum Erhöhen der Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung, wenn das Grundrauschsignal geringer ist als der Schwellenwert.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei dem die Mittel (17) zum Erzeugen der Einhüllenden des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung, um ein Einhüllendensignal zu erzeugen, durch eine Diodendetektorschaltung realisiert sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei dem Mittel (16) zum Überwachen des Einhüllendensignals, um ein Signal, das auf den Minimalwert der Einhüllenden während einer Zeitperiode hinweist, zu erzeugen, mittels eines Minimumdetektors implementiert sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei dem der Verstärker (11) mit einstellbarer Verstärkung einen spannungsgesteuerten Verstärker aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei dem der Verstärker (11) mit einstellbarer Verstärkung eine feste Verstärkungsstufe und eine variable Dämpfungsstufe aufweist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, bei dem die variable Dämpfungsstufe mittels eines Feldeffekttransistors implementiert ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei dem die Mittel (13) zum Vergleichen des Grundrauschens mit einem vordefinierten Pegel einen Operationsverstärker (13) umfassen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei dem die Mittel zum Bereitstellen eines Regelsignals für den Verstärker mit einstellbarer Verstärkung einen Integrierer umfassen.
26. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei dem das Grundrauschsignal als Reaktion auf ein Ansteigen der Einhüllenden des Audiosignals mit eingestellter Verstärkung relativ langsam ansteigt und als Reaktion auf ein Absinken der Einhüllenden relativ schnell abnimmt.
27. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei dem die Schwelle derart gewählt ist, dass sie mit dem höchsten für den Träger akzeptierbaren Pegel übereinstimmt.
28. Vorrichtung zum Verarbeiten eines digitalen Audiosignals in einer Gehörprothese mittels eines Mikroprozessors und Software, um die Verständlichkeit von Geräuschen, die einem Benutzer geliefert werden, zu maximieren, wobei die Software Befehle enthält, die umfassen:
(a) Mittel (11) zum Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Audiosignal, um das digitale Audiosignal zu verstärken und dadurch ein digitales Audiosignal (20) mit eingestellter Verstärkung zu erzeugen, wobei der Grad der Verstärkung einer Erhöhung oder Verringerung unterliegt;
(b) Mittel zum Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Audiosignal mit eingestellter Verstärkung, um ein digitales Einhüllendensignal zu erzeugen;
(c) Mittel zum Durchführen von Berechnungen an dem digitalen Einhüllendensignal, um einen Grundrauschwert (15) zu erzeugen, der das Minimum des digitalen Einhüllendensignals während einer voreingestellten Zeitdauer repräsentiert;
(d) Mittel (13) zum Vergleichen des Grundrauschwerts (15) mit einem Schwellenwert (14);
(e) Mittel zum Erhöhen der auf das digitale Audiosignal angewendeten Verstärkung, wenn der Grundrauschwert geringer ist als der Schwellenwert; und
(f) Mittel zum Verringern der auf das digitale Audiosignal angewendeten Verstärkung, wenn der Grundrauschwert größer ist als der Schwellenwert.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei dem die an dem digitalen Audiosignal durchgeführten Berechnungen, um den Grundrauschwert zu erzeugen, das Grundrauschsignal als Reaktion auf ein Ansteigen des digitalen Einhüllendensignals das Grundrauschsignal relativ langsam erhöhen und das Grundrauschsignal als Reaktion auf ein Absinken des digitalen Einhüllendensignals relativ schnell verringern.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei dem die Gehörprothese eine Hörhilfe ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei dem die Gehörprothese eine Cochlear-Prothese ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 28, bei dem die Schwelle derart gewählt ist, dass sie mit dem für den Träger höchsten akzeptierbaren Pegel übereinstimmt.
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